学文网三维测量篇1
光学三维测量技术按测量原理可以分为摄影测量方法、结构光技术和光学干涉方法。摄影测量法是基于多视角的非主动式测量方法。在普通照明（阳光、日光灯）情况下，由摄像头获取多视角物体***像，利用计算机查找多幅***像的同态标记点，进而获得物体的表面形貌。结构光技术通过不同宽度且明暗相间的结构光照射被测物体表面，获取到的经物体调制的***像，再经过计算获取物体的立体形貌信息。光学干涉法是利用干涉原理进行测量，具有高精度、高分辨率等优点。以下介绍几种常见的光学三维测量方法。三维激光扫描技术根据光学三角形测量原理，以激光作为光源，光电探测器接收反射光，通过对采集到数据进行计算得到物体的深度信息。三维激光扫描仪包括发射器和接收器。发射器射出一束脉冲激光，激光经过物体表面漫反射，沿相同路线射入接收器。由脉冲激光发射到反射被接收的时间tL可计算出扫描点到扫描仪的距离值S。扫描仪内精密测量系统获取每个激光脉冲的水平方向角琢和垂直方向角度茁。依据上述数据计算出扫描点的三维空间坐标（XP、YP、ZP）[1]。
双目视觉技术属于摄影测量方法，是通过视差原理被动测量三维数据的技术。双目视觉技术测量物体三维形貌的原理是，从两个或以上的视角去观察一个物体，获得多张不同视角下物体的二维***片，根据三角测量原理得出同一个像素点的坐标偏差，以此获得测量物体的三维形态。此过程与人眼的立体视觉原理相类似。面结构光系统由投影仪和数码相机组成。投影仪将明暗相间光栅条纹投影到待测物体上。物体高度的变化引起光栅条纹的形变。条纹形变可认为是载波信号相位和振幅被空间物体调制。数码相机拍摄调制后的***像，对其进行解调制，获得物体的整个高度信息值，依照三角法原理，形成物体的三维立体影像[3]。
2光学三维测量的应用
光学三维测量技术具有诸多优势，如非接触式测量、高精确度、快速获得结果等。光学三维测量技术主要应用在虚拟现实、逆向工程、医学工程等领域。
2.1虚拟现实
利用光学三维测量技术对实物外形进行三维形貌扫描，经过三维建模软件处理，在计算机内生成人物、场景的三维模型。由三维模型生成人物动作，实现动画制作，满足电脑游戏、CG特效等场合需要。
2.2逆向工程
逆向工程是利用光学三维测量设备获取物体表面上所有点的三维立体坐标，根据坐标点信息利用三维设计软件进行实物模型重建的过程。逆向工程获得的模型被用于改进、完善原有的产品，被广泛地应用到磨具开发、汽车制造等领域，是现代产品快速开发的重要技术手段。
2.3生物、医学工程
三维测量篇2
FARO 宣布推出FARO?CAM2? Measure10.5，这是适用于FaroArm?、FARO? LaserScanArm? 和FARO? Laser Tracker 的最新软件。CAM2 Measure 10.5 是市场上最先进的测量软件，能够在同一个坐标系内连接多台三维测量设备，将扫描数据同步于一台电脑的一款软件之中。这使用户能够以更快的速度和更高的精度无缝地扫描较大的物体，更快地完成三维扫描工作。美国分公司副总裁兼总经理KathleenJ·Hall指出：“新推出的CAM2 Measure 10.5 的功能得到极大改进，它满足了客户提高测量速度和工作效率的需求，并具有更佳的易用性。”
形位公差测量功能的极大改进能为用户提供简化的分析和可视化报告，非常简单直观地显示部件的检测结果，并由此确定部件的质量，而不再需要逐项查看每项特征再作出判断。
通过对数据分析过程进行编程使测量结果自动显示，将重复性的检测自动化处理，从实现了工作流程的效率最大化。这一新功能缩短了所需的培训时间，极大地消除了人为操作失误的风险并缩短了完成工作的时间。
其他的改进包括更大的点云容量和轻松扫描铣削边缘的能力。现在，用户能够收集比先前版本多 20 倍的数据，同时保持较快的处理速度。另外，新功能还能够轻松地扫描金属薄板等材料的铣削边缘，无需再用硬测头收集部件边缘的测量数据。
（法如供稿）
三维测量篇3
在测量逐步数字化的今天，三维已经逐渐的代替二维，因为其直观性是二维无法表示的。三维激光扫描仪就是近年来迅速发展起来的先进测量仪器，由于激光具有单色性、方向性、相干性和高亮度等特性，将其引入测量装置中，在精度、速度、易操作性等方面均表现出巨大的优势，它的出现是测绘领域继GPS技术之后的又一次突破性技术***。它突破了传统的单点测量方法，能够提供扫描物体表面的三维点云数据，通过对观测对象进行多角度的立体扫描、得到被测对象的位置及高度等信息，然后对这些信息进行处理、建模，拼接成***，即可获取高精度高分辨率的数字模型。三维激光扫描仪每次测量的数据不仅仅包含X，Y，Z点的信息，还包括R，G，B颜色信息，同时还有物体反色率的信息，这样全面的信息能给人一种物体在电脑里真实再现的感觉，是一般测量手段无法做到的。
1 三维激光扫描仪分类
三维激光扫描仪种类很多，按照扫描平台的不同可以分为：机载（或星载）激光扫描系统、地面型激光扫描系统、便携式激光扫描系统。
按照有效扫描距离可分为：
（1）短距离激光扫描仪：其最长扫描距离不超过3m，一般最佳扫描距离为0.6～1.2m，通常这类扫描仪，不仅扫描速度快且精度较高，适合用于小型模具的量测。
（2）中距离激光扫描仪：最长扫描距离小于30m的三维激光扫描仪属于中距离三维激光扫描仪，其多用于大型模具或室内空间的测量。
（3）长距离激光扫描仪：扫描距离大于30m的三维激光扫描仪属于长距离三维激光扫描仪，其主要应用于建筑物、矿山、大坝、大型土木工程等的测量。例如，奥地利Riegl公司出品的LMS Z420i三维激光扫描仪和加拿大Cyra技术有限责任公司出品的Cyrax2500激光扫描仪等，属于这类扫描仪。
（4）航空激光扫描仪：最长扫描距离通常大于1公里，并且需要配备精确的导航定位系统，其可用于大范围地形的扫描测量。
要保证扫描数据的精度，就必须根据项目的需要，在相应类型扫描仪所规定的标准范围内使用。
2 三维激光扫描仪外业数据采集
要进行外业数据的采集，首先要选择合适的位置设置测站。选取视野开阔，行人车辆较少的地方，架好三脚架，将三维激光扫描仪固定在三角架上，再选择合适的位置（或者已知点）摆放球状标靶，并依次对其进行编号，以便于后期点云数据的编辑操作。
首先要开机预热约5分钟左右，然后在仪器设置中输入工程名称，量取仪器高，并将仪器高及标靶的坐标、高程等数据输入仪器，选择扫描方式，可以进行全景扫描，也可以指定角度范围进行扫描。设置好后保存，完成设站。设站完成后，就可以进行扫描数据采集了，直到设置范围内景物扫描完毕。
一般情况下由于扫描物范围过大，或者被扫描物体的形状较复杂，一次设站往往不能完成物体的扫描，这就需要多次迁站，重复上述过程，以完成整个物体的扫描。为了拼接建模的需要，各测站中，要保持三个以上公共点。
3 扫描数据的内业处理
3.1 扫描数据的预处理
野外数据采集完成后，回到室内，将点云数据传入电脑，应用相应专业软件对扫描数据进行预处理。
由于外业环境较为复杂，在数据采集过程中避免不了人员及车辆的通过。人员及车辆的数据信息就会被采集到仪器中，数据量大大增加，对于三维建模没有用处，且会影响程序的运行速度，需要将其剔除，这就是点云数据的去噪声。
点云数据采集的是海量数据，数据量过大会影响程序的运行速度，因此在不影响曲面模型重构和保持一定精度的前提下需要对采集的数据进行适当删除精简。常用的精简方法有：平均精简即原点云中每n个点保留1个；按距离精简即删除一些点后使保留的点云中点与点间的距离均大于某值。
3.2 三维建模
对空间信息进行可视化表达，即进行三维建模，通常有两类方法：基于***像的方法和基于几何的方法。基于***像的方法是通过照片或***片来建立模型，其数据来源是数码相机。而基于几何的方法是利用三维激光扫描仪获取深度数据来建立三维模型，这种方法含有被测场景比较精确的几何信息。
扫描时往往在一站不能测出所有数据，而需要从不同位置、多视角进行多次扫描，即多次设站。各测站采集的点云就需要对齐、拼接。点云对齐、拼接可以通过在物体表面布设同名控制点（各测站间的重合标靶）来实现。
为了真实地还原扫描物体，需要将扫描数据用准确的曲面表示出来，这个过程叫曲面重构。常见曲面有以下几类：三角形网格、细分曲面、明确的函数表示、暗含的函数表示、参数曲面、张量积***条曲面、NURBS曲面、曲化的面片等。
曲面重构完成后，下一步就可以进行扫描物体的三维建模，还原扫描物体的本来面目，点云数据处理步骤基本完成。
4 注意事项
进行三维激光扫描测站的选择，应注意该选在视野相对开阔的地方，四周遮挡物较少，这样扫描范围广，减少测站的设置，提高工作效率，加快工作进程。
其次测站的选择离观测对象不宜过近，以免仰角太大，影响成像的效果。
在扫描过程中，人员尽量减少在仪器前的走动，以免影响扫描结果，增加数据的采集。
各测站间一定要有3个以上重合点，且要有相应的编号，便于数据的拼接建模。
5 三维激光扫描仪发展前景
三维激光扫描的主要特点是实时性、主动性、适应性好。三维激光扫描数据经过简单的处理就可以直接使用，无需复杂的费时费力的数据后处理；且无需和被测物体接触，可以在很多复杂环境下应用；并且可以和GPS等集合起来实现更强、更多的应用。三维激光扫描技术作为目前发展迅猛的新技术在文物古迹保护、建筑、规划、土木工程、工厂改造、室内设计、建筑监测、交通事故处理、法律证据收集、灾害评估、船舶设计、数字城市、***事分析等领域已有了广泛的应用，相信随着科技的进一步发展三维激光扫描技术将会在越来越多的领域得到充分的应用。
【参考文献】
[1]花向红，马立广.地面三维激光扫描测量技术研究[D].武汉：武汉大学，2005.
三维测量篇4
要：文章联系实际，从三维坐标测量不确定度的目的、范围等方面对其进行分类分析。
关键词：三维坐标；测量；不确定度
1 目的
提供完整的信息对三维坐标测量不确定度进行评定与表示，评价测量结果是否有效、是否可信，判定测量结果的质量。
2 适用范围
方法适用于Vento-R 601620/2双悬臂地轨测量机的不确定度分析。
3 三维坐标测量不确定度分析
3.1 A类标准不确定度分量
针对被测件长度（800mm）进行的10次等精度测量数据及计算平均值、残差、残差平方。
被测件长度10次测量的平均值x＝799.99225 mm
残差平方和＝0.000178625 mm2
自由度n＝n-1＝9， n为测量次数。
据此可求出对应的估计的标准偏差:
对于测量结果来说，我们通常把算术平均值的标准偏差称为A类标准不确定度。而且由于被测量的A类标准不确定度uA按照正态分布，因此
uA＝SA/√n＝ 0.001409 mm
3.2 B类标准不确定度分量
3.2.1 测量仪器的不确定度UB1
由于Vento-R 601620/2三坐标测量机双臂测量的精度为：50+28L/1000≤108(μm )，由此得出长度L≤2071.428571 mm
当被测件的长度为800 mm时，由于其测量的半宽度U′遵循线性分布，因此U′可以由以下比例关系得出：
800/2071.428571＝U′/108即U′＝0.0417 mm
又由于该项不确定度按矩形分布，则置信因子K＝√3＝1.7321
其标准不确定度UB1为：UB1＝U′/K＝0.0417/1.7321＝0.0241 mm
3.2.2 由温度引起的测量不确定度UB2
经反复测量比较，在环境温度为20℃附近，温度每增加或减少1度，测量结果就相应增加或减少0.01 mm，在20°±2℃相对恒温的正常测量条件下，由温度引起的测量半宽度为0.04 mm。
由于该项不确定度也按矩形分布，即置信因子K＝√3 ＝1.7321，则标准不确定度UB2为：UB2=0.04/1.7321＝0.0231 mm
3.3 合成标准不确定度
我们可以视合成标准不确定度分布为正态分布，将上述不确定度分量合成，得出合成标准不确定度Uc为： Uc＝(UA2+UB12+UB22)1/2＝0.03368 mm
3.4 扩展不确定度
转贴于
我们也可以视扩展不确定度分布为正态分布，包含因子K＝2.58，置信概率为99％，则扩展不确定度为：U＝kUc＝0.08689 mm
被测件长度最终测量结果可表示为：L＝799.99225±0.08689 mm
4结 语
报告的长度是针对被测件长度做10次重复测量的平均值，且充分考虑了三坐标测量机双臂测量的精度对测量结果的影响，估计了由环境温度变化而引起的测量结果的差异，并在此基础上对测量结果作了相应的修正。本分析报告的结果是按照《测量不确定度初学者指南》一文中提及的方法演算所得。
参考文献：
[1]宣安东.实用测量不确定度评定及案例[M].北京:中国计量出版社，2007.
[2]倪育才.几何量测量不确定度评定[M].北京:中国计量出版社，2006.
三维测量篇5
1实验部分
1.1研究对象依照统计学中样本数量与数据分析的精度(或误差)关系，通过公式计算选取220名18～24岁之间的青年女性为测量对象［1］。
1.2测量仪器及实验环境测量采用德国Tecmath公司开发的人体扫描仪，在实验室完成。测量环境温度为27℃±3℃，湿度为60%±10%，符合测量的环境标准［2］。
1.3测量要求被测者穿浅色内衣，赤足，长发者需扎马尾。扫描时全身自然放松，静止站立在指定脚印标志上，两眼平视前方，肩部保持自然状态。五指并拢，手背向前，将手臂从体侧水平稍向外伸开，不可接触身体［3］。
2测量结果处理与分析
2.1数据预处理数据处理主要包括人体尺寸数据文件的建立与编辑，人体尺寸异常数据的检出与处理。测量得到的220名青年女性的数据经初步处理，剔除异常值和无效数据，有效数据的人数为200。本文旨在讨论青年女性裆底高的特征及其与身高、腰高的关系，通过直接测量得到的数据有:身高、腰高、左腿内侧长、右腿内侧长，通过计算间接得到数据有:左右腿内侧长差值［3－4］。
2.2数据整理分析
2.2.1左右对称部位数值的处理由于人体的对称性，三维人体测量仪会自动测得左右2条腿的内侧长，且左右两边的数据一般不一致。测量时，被测者的姿势会造成一定的微小误差;另外人自身的生理结构及生活习惯也会对数据有影响［5－6］。通常对称部位的数据处理，可取平均值或者取其中一侧的数值。本文中此对称部位取值较重要，故做左右腿内侧长比较分析，结果见表1。由表1可知:左右腿内侧长的平均值分别为74.45、74.47cm;其差值在－0.5～0.5cm之间，差值的平均值为－0.02cm，可见左右腿内侧长相差不大。为简化计算和方便分析，取右腿内侧长为左右两腿的内侧长(即忽略它们之间的微小误差)［6］。
2.2.2裆底高计算由上述分析可知，视左右两腿内侧长相等，再结合被测者测量时的站立姿势(在三维人体测量仪测量平台上设定人体站立时两腿张开的距离为20cm)，可将人体左右两腿内侧及地面看作1个等腰三角形，从而推算出裆底高的值。当然也可以用ScanWorX软件中的手动测量功能测得裆底高的值，但这种方法需要对200名被测者逐个量取数据，效率低，耗时较长。建立等腰三角形的模型，如***1所示。***1中:a=b，为右腿内侧长;c=20cm，为两脚张开的地面距离;h为裆底高(裆部至地面的垂直距离)，在等腰三角形中，h是底边c的高。利用Excel软件计算，得出裆底高。用SPSS软件对裆底高的基本统计量进行描述，如表2所示。由表2可知，被测的200名青年女性的裆底高在64.53～90.12cm之间变化，平均值为73.86cm。
2.3裆底高分析在身高、腰高相同的情况下，裆底高的不同会使体型有较大差异。裆底高的人，上体较短、腿较长，整体看起来高挑一些;反之裆底矮的人上体显长，腿短。
2.3.1裆底高与身高及腰高的相关分析现探讨裆底高与身高、腰高之间是否存在相互关系及其关系的密切程度。散点***是直观反映变量间相关关系的一种统计***形［7］。***2、3分别为裆底高与身高、裆底高与腰高的散点***。观察***2、3，可看到点的总体分布趋于一条直线，裆底高与身高、腰高呈正相关关系［7］。就点的疏密程度而言，***3中的点相对于***2中的点，分布要紧密些。
2.3.2裆底高与身高的比值及与腰高的差值分析裆底高不是***存在的量，通过对裆底高与身高的比值、裆底高与腰高的差值这2个新定义的变量来探讨它们之间的关系。利用SPSS软件中的描述统计分析［8］，得到表3所示结果。1)由表3可知，裆底高与身高的比值主要集中在0.39至0.51之间，平均值为0.44。标准差较小，即裆底高与身高的比值较集中，基本呈正态分布。在身高相同的情况下，由此比值可更直观看出腿部长度在整体体型中所占比例，或上体长与下体长之间的协调性，即比值越大，则腿部在人体高度方向所占比例越大，腿越长，反之亦然。这种评判腿的长短的方法优于仅仅参考腿长的方法，故裆底高与身高的比值可作为腿长指标的参考，应用到实际生活中，对时装或平面模特的选拔具有指导意义。2)表3示出裆底高与腰高的差值在22.62～31.78cm之间变化，平均值为26.64cm。腰高与裆底高的数值关系决定了裤装(有裆部的合体下装)结构制版中的上裆长度(或股上长)［9－11］。
2.4聚类分析由2.3中对裆底高的分析可知，可根据裆底高、身高以及二者的比值对青年女性的体型作进一步探讨。聚类分析是对研究对象进行分类的一种统计方法。由于样本量较大，采用K-均值聚类分析(K-均值聚类分析是利用距离作为度量个体之间关系的指标，通过指定分类数而求得聚类结果)。首先对原始变量进行标准化，以避免变异量过大对分类结果产生影响;再初始化K，然后调整分类，把每个样本归入距聚核最近的那一类，重复此步骤直至样本到对应聚核距离的总和收敛到预设值［7－8］。将身高指定为表观测量特征的标识变量。由于本次测量对象的身高在150.2～181.0cm之间变化，且指定的聚类数必须大于2，也不宜过大［8］，故将身高以5cm为档差。表4示出裆底高与身高的K-均值聚类分析。以身高5cm为1档分为4类，接近一半的人身高在163.0～168.0cm之间;裆底高随着身高的增加而增加，分成的4类裆底高依次增加的量分别是2.88、2.83、3.06cm，趋近于3cm，即身高与裆底高的相应变化具有一定的规律性;裆底高与身高的比值也随身高的增加而增大，集中在0.43～0.45之间。
三维测量篇6
【关键词】三角变形非接触测量法；隧道监控；应用
随着社会的发展，在高速公路建设工程当中隧道工程越来越多，同时具有很大的危险性存在于隧道施工过程当中，一旦隧道工程出现坍塌等的情况会对人员、设备等安全等发面带来不可估计的影响，近些年，三维变形非接触式量测的方式逐渐的应用到隧道工程的监控与量测当中，并发挥了重要的作用。
1 技术特征
①不用挂尺，对施工干扰不大；②可以自动采集数据，有较高的测量精度，较少的人为因素；③与围岩不用直接进行接触，节省人力、安全快速；④对之前量测的数据可以非常容易的获取，可以利用三维观测，对隧道四周边点的变化进行很好的了解。
2 具体的应用
2.1 基本原理
（1）观察程序：有观测主机全站仪、后视基准点、反射靶标及计算系统构成了自由设站的三维非接触观测系统。
（2）观测机理：为了测定统一量测点在不同时间内对应的三维坐标，可以将全站仪设置在隧道两侧平行点上，将具有一定固定性的不一样的测站点对相同量测点的结果向计算机中输入，利用程序自主的进行计算，将各个测点的三维变化情况呈现出来。
2.2 具体的步骤
具体的步骤如下***所示：
2.3 工作要点
2.3.1 将基准点设置出来
通常在隧道已经施工完毕且稳定的二衬两侧边墙上埋设基准点，有洞内高度控制点和已知导线点上进行观测。为了对基准点的稳定进行保证，要时常的进行检查，将标记标在其具体的位置上，防止人为和机械的破坏。
2.3.2 布置观点
依据施工的规定布置不同级别的项目和围岩测量观测点的布设规定。
（1）布置断面的观测点。在断面拱顶位置周围布置拱顶下沉测点；在边墙位置根据需要布置全断面挖掘围岩的水平收敛点，在边墙底以上两米处或者各个台阶上一米处，将用台阶法挖掘的围岩水平收敛观测点布置上去。
（2）将固定的标靶安装在观测点上，将固定的反光标靶安装在观测点位置，反光标靶是满足精度要求且具有反光功能的靶心的标志物固定上去。
为了满足施工的进度和测量的精度，对钢筋头进行磨平处理使用是比较科学的。测量的精度上非常高，对围岩情况不稳定、反光效果不理想的观测位置在选择观测点标靶的时候应该应用棱镜反射贴片。用红油漆标记那些有安全隐患存在的观测点标靶。测站与观测点的标靶要保证是垂直的，将最强的反射信号传送到仪器当中。
2.3.3 设置测站
可以自由的选择测站的位置，用可以通视参考点和通视检测断面各测量点作为基础，以能够获得最佳反射条件和不妨碍施工作业的地方设置观测站。根据几何方位的能见度等因素在实际中酌情确定。
为了能够准确的进行测量，对各个测量点观测的仰角在45度到80度之间用全站仪观测最为合理，各量测点对应的三维坐标是量测的主要内容，为确保数据的准确性，在隧道的两侧设置基点。为了安全起见和防治车辆震动的干扰，要将防护区设置在测站的附近，便于观测。因为是自由的进行设站，仪器在测站上不用对中。但是为了防止膜片斜对影响到测距，每次量测要大致的固定测站的位置。
2.3.4 具体的观测
在测量之前，先将仪器安置上去，要进行一定的调校工作，保证仪器是良好的，确保精确的定位之后，对仪器进行温度和气压的改正，然后按规定的键子进行测量的工作，在对仪器各项参数进行调整的时候，要依据围岩量测参数的具体范围进行。
左边量测：将仪器安置完成之后，确定目标点实施盘左观测，采用三次重复测距进行观测，对数据记录之后，将三次的重复测距同样的应用在观测中。
右边量测：测量完左站之后，将仪器运至右侧，按照左站测量的方式进行，测量结束后，对两个观测点相同测点的数据进行检查，一旦觉察到有较大的差异存在于其中，要重测观测点。
2.3.5 采集现场的数据
测量的具体规定：测距角度保持在0.1秒。取位到0.1毫米，空间的位置保持在0.11毫米，设置仪器参数时要依据量测规范的精度进行。
在对仪器设站工作完成之后，首先应该确定各个目标点，将仪器激光导向功能打开，之后运用仪器目镜在准确的照准标靶的中心，避免因为各次测量的不同，围岩出现变化，对信息带来误导。
2.3.6 处理测量的数据
观测完每次测量的数据之后，向计算机中传输数据。计算机将自动分析处理所测量的数据，将围岩位移的成果输送出来，比如说各个测点在不同时段的位移值及回归分析***等。
根据原理编制计算的表格，可利用EXCEL可以自动的进行计算，把测量工作者拿回的数据向计算机中的EXCEL回归表格中输入，可以在计算机上完成所有的计算内容，通过分析处理之后，将该测点的分析***显示出来。
2.3.7 分析围岩的稳定性
（1）当平缓的量测趋势逐渐的出现在位移当中时，对数据进行回归分析并进行处理，掌握好位移变化的规律，并推算最大位移量。
（2）当反弯点出现在位移时间关系曲线当中时，就证明支护与围岩已经出现了不稳定的情况，这时对围岩的动态应该密切的进行监视，对支护进行强化加固处理，停止挖掘工作。
2.3.8 应用中需要注意事项
（1）埋设标靶钢筋长度的时候不能过段，一定要埋入基岩内；（2）确保标靶外表的干净，防止有土沾粘在上面，在施工喷射混凝土作业的时候，周围应该应用一定的保护措施；（3）选择通视良好的地方设置测点，不被钢筋、风管等物体遮挡，防止误差的出现；
（4）要在尽可能缩短量测及分析数据时间或者要在开挖完成后及时进行数据采集的工作，使初始读数较为可靠；（5）在坚实的地面中设置全站仪的脚架，防止地面沉陷而带来误差；（6）有载重车辆和施工机具在测量期间通过的时候，应该观测脚架有没有出现沉陷和倾斜的情况，对仪器的水平要重新进行检查，一旦倾斜的情况出现在了仪器当中，平整之后还需要重复测量；（7）在测量观察待测点的时候，看目镜视窗当中有没有两个觇标同时存在，这是应该注意的一个方面，一旦两个觇标距离过近的话测距的误差就会因此出现，之后对自由测站的位置进行调整，最好由同一个技术人员对同一个测点进行测量，防止由于习惯上的差异或者因前后找准点的不同而出现一些偶然误差。
3 结语
综上所述，对隧道工程进行监控与测量的过程中，这是一项技术含量比较高的工作内容，但是在该项工作当中，因为传统的隧道量测与监控的方式中会受到人员因素、环境因素和技术因素的制约，在工作的时候效率上会比较差，我们都清楚，隧道工程在施工的过程中有一定的安全隐患存在，因此，在施工完成之后，对隧道围岩变形监控与测量的工作是提前预见事故发生的有效方式，因此，在现阶段的监控测量工作中，很好的将三维变形非接触式测量方式应用了进去，取得了良好的效果。
参考文献：
[1]杨绍战，陈建勋，赵超志，左庆忠.隧道监控量测数据分析处理系统的研发与应用[A].自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集（3）[C].2009.
三维测量篇7
关键词：三维激光扫描 数据处理 地形*** 误差 精度
中***分类号：P2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）04（b）-0058-01
地形测量一体化是运用测量仪器及技术，对某一地形进行外业测量，并通过内业进行数据处理、建模、生成地形***的一体化生产过程。对于地形测量，常见的技术方法是全站仪测***、GPS-RTK测***、摄影测量等。而对于危险区域的地形测量，如高海拔、地形险峻、环境恶劣区域的地形数据采集，传统的测量方法如全站仪测***不能快速的获取数据，且存在采点困难、作业效率低下等问题，而摄影测量虽然可以一次性获取大量空间信息，但存在周期长、效率低等问题。三维激光扫描技术实现了传统测量方法所不具有的优点：无需接触被测地形、高效率、高精度、快速获取高密度的三维点云数据。三维激光扫描技术是一种新型的空间信息数据获取手段，已经在变形监测、文物保护、土木工程、工业测量、自然灾害调查、数字城市地形可视化、城乡规划等领域得到广泛运用[1-3]。
1 三维激光扫描仪在地形测量一体化中的运用
1.1 测区概况
本次测区为一滑坡，其位于四川省汉源县县城东南约20公里的万工集镇，地处大渡河瀑布沟库区左岸，属于高中山地形，扫描区域的地形起伏略大，植被较少，减少了对采集到的云数据的干扰，对数据的预处理比较有利，提高了点云数据的真实性和可靠性。
鉴于本项目的地形特点，决定采用Leica Scanstation2三维激光扫描仪进行测量，使用拓普康GPT-7502全站仪布设控制网，其测角精度为2”，测距精度为±（2mm+2ppm）。
1.2 控制网布设
为了在统一的坐标系下对点云数据进行匹配拼接，在测区范围内埋设了用于设站和定向的控制点K1～K6，其均匀布设在测区内。扫描站点选择在视野开阔的区域，在保证精度的情况下，能最大范围的扫描到目标。
1.3 外业数据采集
考虑到该地形的特殊性，采用分站式的扫描方式对测区进行大面积的扫描，即以测站为中心，对周围一定距离半径的区域进行扫描。
该三维激光扫描仪与常规全站仪测量不同，可采用已知后视点坐标的自由设站法，置平后无须定向即可测量。将仪器安置在K1上，在测区选择3个不在同一条直线上的点安放蓝白标靶，将其中一个标靶安置在K2上，启动配套的Cyclone软件并建立数据库与工程文件，通过设置角度范围对扫描区域进行拍照，设置好参数后对目标区域进行扫描。然后依次把扫描仪架设在K3、K5、K6、K4、K2上，采用相同方法进行扫描，直到所有扫描完成。
每测站扫描结束后进行数据的现场检查，判断是否有区域扫描遗漏，检查标靶的采样率是否符合要求，检查无误后对每一测站的数据进行命名，包括测站名称、扫描顺序等，然后保存。
1.4 内业数据处理
点云数据采集完成后，应用Cyclone软件及Geomagic Studio 12软件对采集的数据进行处理。其处理过程主要包括：不同测站点云的拼接、噪声处理、点云滤波平滑、抽稀压缩、空洞修补及数据输出。
1.5 地形***的绘制
经过预处理得到的点云数据其三维坐标是基于扫描仪坐标系统的，而地形***采用的是国家坐标系统，因此，在用点云数据绘制地形***前需将基于三维扫描仪的点云数据坐标系转换到国家坐标系中。在此采用四参数模型进行平面坐标的转换，而高程的转换采用平面拟合法。
转换完成后，从点云数据中提取居民地、交通设施、河流、陡坎、***地物等地物点坐标并编辑制***。其他高程点过滤植被后，按照成***比例尺大小，选择合适的点间距，稀释点云数据，将采样得到的点云数据导入到CASS中建立DTM模型，生成等高线。将地物和等高线***形进行叠加编辑，最终完成地形***。
1.6 成***质量检查
对三维激光扫描仪所获得的点云数据所成的地形***进行质量检查，主要采用全站仪所测检核点的三维坐标和三维激光扫描仪扫描得到的点三维坐标进行对比计算，求出此类点的平面中误差和高程中误差[4]，进行质量检查。
本次在测区内均匀布设了5个检核点，扫描时在检核点上安置标靶。采用全站仪测得5个检核点的三维坐标和扫描仪转换后坐标数据进行比较来检查地形***的可靠性，见表1。
通过表1可以看出，两者获取的检核点平面坐标差值的绝对值最小为4mm，最大值为17mm；高程差值的绝对值最小值为4mm，最大值为28mm。采用表1中的数据，计算得到检核点的平面中误差和高程中误差为：M??x=±15mm，My=±14mm，Mh=±20mm。
对采用三维激光扫描仪得到的点云数据与利用全站仪测得的三维坐标，其检核点的平面坐标中误差
2 结论
将三维激光扫描仪用于地形测量是完全可行的，在地形测量一体化中，采用三维激光扫描技术完全能够满足一般地形***测量的需要，与其他地形***测量方法相比较，其能够实现真正的一体化，利用三维激光扫描仪与计算机相结合得出的地形***，大大提高了效率，节省大量人力物力，尤其是在地形险峻、人难以到达的地方有着极大的优势。
参考文献
[1] 彭维吉，李孝雁，黄飒.基于地面三维激光扫描技术的快速地形***测绘[J].测绘通报，2013（3）：70-72.
三维测量篇8
关键词：三维激光扫描技术；应用原理；数据处理；建筑物测量；数据建模 文献标识码：A
中***分类号：TP274 文章编号：1009-2374（2017）05-0172-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.05.083
近年来，在各种技术的支撑之下，激光扫描技术也获得了新的发展，三维激光扫描技术也应运而生。该技术的优势鲜明，能够进行各种复杂物体的扫描，并能够克服各种复杂环境的限制。由于其典型的优势特征，目前三维激光扫描技术已经被应用于工程测量、地***测井、加工检测等多种测量工作中。三维激光扫描技术能够对建筑物的三维信息进行快速扫描，并构建出合理的三维建筑模型，这为后续建模过程中的数据处理提供了丰富的资源。下面，笔者将对建筑物测量中三维激光扫描技术的应用进行深入分析。
1 三维激光扫描技术的应用原理介绍
三维激光扫描技术是新近才发展起来的，具有诸多优势，必然会在很多领域得到广泛的应用。三维建模方法通常有两种：第一，基于***像的方法；第二，基于几何的方法。前者是通过照片或者***片来建立模型的，大部分数据都来源于数码相机；而基于几何的方法则是通过激光扫描仪扫描所获得的数据来建立合理的三维模型，是利用几何信息进行建模的。三维激光扫描仪的类型多样，依据不同的扫描平台划分，有地面型激光扫描系统、便携式激光扫描系统以及机载激光扫描系统之分。而按照距离来分，三维激光扫描仪可以分为：长距离激光扫描仪，扫描距离在30米以上，该类仪器主要用于建筑物、矿山、大坝等的测量过程；中距离激光扫描仪的最长扫描距离小于30米，多用于室内空间及大型模具的测量过程；短距离激光扫描仪，最长的扫描距离不会超过3米，而最佳的扫描距离在1.2米左右，多用于小型模具的测量，扫描的速度快且精度高。航空激光扫描仪的最长扫描距离大都在1000米以上，需要配备精确的导航定位系统，适用于大范围地形的扫描测量工作。
三维激光扫描技术的主要作用对象是高速三维扫描仪，该设备充分运用激光扫描技术便可以在短短几分钟之内产生详细的三维***像。由于拥有触摸操作屏，激光扫描仪能够灵活地进行扫描，获得完善的扫描参数。从构造方面来说，三维激光扫描仪中配有一台高速精确的激光测距仪、可以均匀角度扫描的发射棱镜和数码相机，能够直接获得物体的整体影像，并完成对物体的全方位扫描。扫描完成之后，设备会对相关信息进行数据处理，从而获得目标表面的点云数据。从原始数据方面来说，三维激光扫描仪可以扫描到三类数据：扫描仪通过变动镜子的角度反射不同的脉冲激光；根据三维激光扫描仪器激光传播时间的不同，设定具体的位置，之后利用激光束的垂直及水平方向角得到仪器相对于扫描电的空间坐标。当然，这个坐标信息也是相对的。由于三维激光扫描的反射强度不同得到的数据不同。工作人员可以利用三维激光扫描仪的扫描点不同的反射强度匹配不同的色彩，并以此计算出某个点的三维坐标，并用（x，y，z，反射强度）来表示。由上述三数据可以看出，三维激光扫描仪技术的应用过程也就是数据信息与处理的过程，并形成空间坐标明确扫描物体与扫描点的具体方向关系。总之，要保证扫描数据准确、可靠，就要选择相应类型的扫描仪，并保证该仪器在标准范围内使用；要明确扫描对象的典型特征，明确需要通过扫描获得的数据信息，从而合理应用激光扫描仪。
2 建筑物测量中三维激光扫描技术的数据处理
正如上文所提到的，三维激光扫描技术的处理过程实际上是数据处理的过程。通过这个过程，目标位的数字模型也就建立起来。三维激光扫描技术的数据处理工作主要通过两个步骤进行：扫描数据的预处理和最终产品。下面笔者将对三维激光扫描仪的扫描数据的预处理和最终产品形成这两个环节进行深入介绍：
扫描数据的预处理工作内容相对宽泛，包括地理参考、坐标纠正、数据分割以及数据滤波等多个方面，也是直接在点云层面上进行操作。第一，地理参考的过程就是将三维激光扫描仪坐标下的云数据转换到不同的点云子集中，从而形成不同的曲面形式；第二，坐标纠正就是在三维激光扫描技术的扫描区域内设置不同的控制点，而同一区域内会包含多个同名的控制点。这些同名控制点就可以将不同的位置扫描到同一个坐标下；第三，数据滤波是滤出数据噪点，保持数据的“纯
净度”。
就目前来说，要发挥三维激光扫描仪的功能，就要合理充分应用各个控制软件，利用先进的数据处理技术。控制软件的主要作用是帮助扫描仪采集数据，并及时地给予相应处理，而各种处理技术则是由第三方厂商提供，主要是进行后续数据处理。得到数据之后，就要进行数据建模，而点云数据处理是其中最重要的部分。点云处理主要包括四个步骤：去除噪声；多视对齐；精简数据；重构曲面。第一，去除噪声就是指去除点云数据中扫描对象之外的数据，包括某些环境因素，如移动车辆等；第二，多视对齐，就是指从不同的位置和多个视角对建筑物进行多彩扫描，要在物体表面布设同名控制点，保证点云对齐的过程；第三，点云数据精简是在不影响曲面重构和精度的情况下精简数据，可以根据距离精简，也可以平均精简；第四，曲面重构就是将扫描仪获得的数据信息用曲面表现出来，从而将扫描对象的真实情况尽可能还原，如三角形网格、参数曲面等。通过以上步骤，点云数据的处理基本完成。综上所述，数据处理是三维激光扫描技术应用中的关键部分，需要先进行数据预处理，最后才能形成点云数据。
3 建筑物测量中三维激光扫描技术的应用
3.1 控制网的布设
三维激光扫描技术在建筑物建模测量中的应用中最关键的内容就是布设观测控制网。要严格按照三维激光扫描仪的扫描要求，选择合理的控制网布设方法，合理布设各个控制网的位置：第一，从精度上来说，控制网的精度不得低于建筑物建模的精度；第二，从网型上来说，控制网的形状必须合理，从而保证扫描仪能获得完整的数据信息；第三，从相邻控制点的架设要求方面来说，要保证控制点的通视良好，保证扫描过程顺利进行；第四，从距离方面来说，控制点与被测物体之间应保持50米之内的距离，从而保证检测精度。总之，在控制网布设的过程中，要努力遵循以上原则。而根据建筑物形状的不同，我们可以采用不同的控制网布设方案，目前来说，方案共有两种：第一，四面控制网布设法。该种方法适用于建筑物的长宽较大的情况，可以很好地对整面墙体进行扫描。工作人员可以在建筑物的四个角上设置控制点，使得两面墙体都能够被扫描到。多个角度扫描，同一个墙体就会被扫描多次，点云密度增加。这样一来，建筑物建模的精确度也会大大提高[如***1（a）]；第二，当建筑物的长宽相对较小时，就可以采用***1（b）布设方案。该种布设方案的扫描效果更为理想，并且能够大大节省检测时间，提高工作效率。
被测物体的夹角与扫描点精度之间存在密切关系，这也是长期工作实践的结果。如果夹角越小，精度越高。而通过上述两种方案，我们可以知道，定向边与被测墙体的夹角基本上都在45度之内，扫描点的精度还是相当高的。完成控网布设之后，工作人员可以采用较高精度的全站仪来测量建筑物的坐标，从而获得相应数据。如果控制点的距离较远时，就要在两个控制点之间增加一个控制点，使得测量的精确度进一步提高。
3.2 三维激光扫描的观测方法
要保证三维激光扫描仪的扫描效果，工作人员要做好以下四个方面的工作：第一，先选定一个控制点，然后在这个控制点上架设激光扫描仪。扫描仪要确保对中整平，并用各种数据线连接起来；第二，要将相邻控制点的距离设定在100米之内，50米左右最为合理，并保证标靶整平对齐；第三，要开启激光扫描仪的控制性软件，然后对准标靶进行认真扫描，扫描完成获得定向边的相关三维数据；之后，再次进行扫描，明确建筑物的点云数据；要重复扫描，确保数据精确合理；第四，要检查建筑物点云数据是否齐全，明确是否存在遗漏或者扫描效果不好的区域。如发现问题，必须进行再次扫描，从而确保数据安全可靠。在数据采集结束之后，就要将测得的数据转入业内数据进行处理。要保证采集到的数据合理，就要合理设置三维激光扫描仪的相应参数，避免影响扫描结果。总之，在技术应用过程中，工作人员要注意协调各方面的因素，数据扫描、分析以及建模工作等。
总之，建筑物测量中三维激光扫描技术的应用是一个相对复杂的过程，需要进行控制网的布设、需要采用合理的观测方法。工作人员要从建筑物的实际情况出发，合理应用三维激光扫描技术，确保扫描的精确度。
4 结语
三维激光扫描技术可以快速扫描被测物体，不需要反射棱镜便可以获得高精度的扫描点数据，在我国城市规划、土木工程、工业测量等领域应用较多。同时，三维激光扫描仪在复杂地形地貌的建筑物建模方面优势明显，具有广泛的发展前景。由于各种主客观限制性因素的影响，我国建筑物测量中三维激光扫描仪器的应用还存在很多不完善之处。未来相关工作人员应该加快研究工作，努力拓宽三维激光扫描技术的应用范围，提升技术的使用效率及效果。
参考文献
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三维测量篇9
三坐标测量机作为功能强大的测量设备，在机械制造业占有极其重要的地位。它虽然价格昂贵，但用途广泛，现在已经基本普及，那么做好日常维护保养，了解常见故障就显得至关重要。
引言
机械制造行业的发展水平是以测量技术的发展为基础，测量技术水平决定着机械制造业发展水平。英国维多利亚时期伟大的工程师whitworth说过的一句话：“你的测量精度决定了你的制造水平”，强调了计量对制造和创新的重要性。
现在制造的零件日趋复杂化，包括尺寸、形状、相互位置公差等等，普通的通用量具测量已经满足不了零件的检测需要。三坐标测量机以其精度高、功能强大，通用性强等特点，近几年来被广泛应用于制造业的检测项目中。三坐标测量机是集机械、电子、计算机、软件、光学为―体的高精度微米级的测量系统。它的主要功能有：（1）可以实现空间坐标点的测量，能够非常方便的测量零件的位置度及外形尺寸。测量精度可靠，实用性强。（2）由于由计算机操作控制系统，具有很高的智能化程度，可实现主动和自动测量，并同时进行比较繁琐的数字运算及程序控制。所以相对于―般检测仪器来说，价格和维修费用也相对提高，为保证机器的使用寿命及稳定性，降低故障率，确保测量精度，那么了解三坐标测量机的结构特点，维护保养好，降低故障率，才能更好的将三坐标测量机应用到我们的检测中去。
1.三坐标测量机的组成及工作原理
（1）三坐标测量机的组成
三坐标测量机的组成复杂，主要包括：坐标测量机主机，探测系统，控制系统，软件系统。
主机包括了框架、标尺系统、测量机导轨、平衡部件、驱动装置、转台与部件；电气系统包括电控柜及计算机；测量软件形式很多，如通用软件、统计分析软件等，有简单易行的操作界面，在很大程度上影响测量的精度。
探测系统由测头及其附件组成。测头是测量机探测时发送信号的装置，它可以输出开关信号，亦可以输出与探针偏转角度成正比的比咧信号，它是坐标测量机的关键部件，测头精度的高低很大程度决定了测量机的测量重复性及精度。不同零件需要选择不同功能的测头进行测量。
（2）工作原理
三坐标测量机是通用化的数字测量设备。它的工作原理是将被测零件放入三坐标测量机允许的测量空间，通过传感器接触工件获得表面点在空间的坐标值，并通过传感器记录传输到软件，拟合出测量元素：点、线、面、圆等，然后在软件中经过数学运算计算出需要的尺寸、形状、位置等几何量数据。
2.三坐标测量机使用过程中应该注意的事项
（1）安装测量软件的计算机要做到专机专用，就为设备所用。不能安装其他应用软件，不能接入局域网及互联网等网络，保证软件运行的足够空间。要使用固定的移动存储介质，并在使用前进行查杀，以免中病毒，造成不必要的损失。
（2）选择合适的空气压缩机，并配有前置过滤器，把水和油在进入测量机前尽量过滤掉。
（3）要保护好工作台面。工作台面一般由大理石支撑，质地脆，任何小的磕碰后，都会有小的碎末，就会对气浮块和导轨造成影响，影响测量精度。因此，要在工件下方放置一张牛皮纸或厚胶皮防止碰撞。不准在工作台上放置超过200公斤的重物。
（4）操作三坐标测量机的人员上岗前必须进行岗位培训及安全教育，保证操作安全性。
（5）被测零件在检测前要先清洁，去掉毛刺以免导致测量结果失真。然后放置在测量机房内定温。定温时间依据工件大小，最好放在平板上，可以缩短定温时间。
（6）工件放置在工作台面上后，要进行固定，保证测量时不会因为测针触碰而松动，影响测量精度。
（7）在工作过程中，如测头需要旋转角度时，一定要注意与被测工件或障碍物保持安全距离，以免碰撞，损坏测针及传感器。
（8）在编程、试运行时，发现测杆要与工件相碰，要及时按下急停按钮或RIN/HOLD键，减小损失。
（9）测量完的工件要及时撤离工作台，并清洁工作台。
（10）测量结束后，要将测针旋转到A90B（任意）角度，移至下方没有任何障碍物处，以免气压过大，使z轴下落，撞坏测针及传感器。
（11）所有工作结束后，要先将软件关闭，然后依次关闭控制柜，气源，总控制开关。做好温湿度记录，工件检测记录及设备运转维修记录。
（12）小直径、稀有的测头，使用时一定要格外注意，在有十足把握时再运行程序。
（13）钢制标准球，长时间不使用，要做涂油防锈处理。
（14）北方冬季暖气取暖，室内比较干燥，要定期增加空气湿良，穿戴好防静电服，减少静电对测量机的影响，否则将会损坏控制器的光缆接口。
（15）每年对三坐标测量机做一次精度检测，并伴有期间核查。
3.三坐标测量机常见问题及解决方法
（1）在当前程序中使用快捷键CTRL+E执行程序时，软件无反应，此时应检查是否启用多个PC-IMITS程序，并是否处于联机状态。
（2）在冬季，程序正在执行过程中，操纵盒经常掉电，此时要查看屋内湿度是否在规定范围内，如果空气过于干燥，往往是由静电引起，此时，应注意保持测量室内空气湿度，并穿戴静电服，降低静电对设备的损害。如果是坐标x轴向在手动移动时突然掉电，很频繁，在校验测头时也偶而会出现这种问题，这时候要擦擦光栅尺，并检查传动皮带是否松动。
（3）在测头校验过程中，校验结果往往过大，此时要检查测针、标准球及测头与侧座连接部位是否清洁。测针及标准球用绸布蘸无水乙醇擦拭，测头与测座连接部位用专用清洁橡皮泥进行清洁，要保证测座、测头、测针、标准球固定牢靠。输入的测针长度和标准球直径正确。
（4）测量机运行时噪音很大。此时检查三轴气浮导轨是否清洁，要用绸布蘸无水乙醇对导轨及光栅尺进行擦拭。
（5）测头连接后，一直鸣叫，此时要检查测头与测座连接处是否有松动，应卸下测头重新上紧连接。
（6）z轴经常出现呜叫，这时要调节z轴磨擦盘的松紧度，然后高速活动几次。
（7）测头回退失败，要检查电缆的活动接插部位是否接触不良或测头已经损坏。
三维测量篇10
关键词：工程测量；三维测绘技术；发展
中***分类号：TB22 文献标识码：A
工程测量是指在工程建设设计、施工和管理阶段所进行的各种测量活动，在我国的矿山建设和采矿过程中也进行着各种各样的测绘活动，尤其是在煤矿的测量中。矿山建设中的主要任务是建立矿区测绘地形***；进行矿区地面和井下的施工测量；编制采掘工程***；进行岩层和地表移动的观测等。在矿山测量过程中会遇到很多复杂的问题，将直接影响工程测量的水平和精确度。三维测绘技术的发展和应用为工程测量提供了重要保证，确保了工程测量的精度和工程建设的质量和安全。
一、三维测绘技术在工程测量中的应用和发展现状
三维测绘是指运用一定的技术手段测量目标的三维坐标，根据三维坐标确定目标的形状、位置、空间姿态，在计算机上进行三维重建并尽可能的真实还原目标。当前的三维测绘都是基于2+1维理论建立起的三维测绘体系；具体是两维确定目标的平面位置，一维确定目标的高程。
2+1维测绘技术经过多年的发展，技术发展比较完善，但是，随着科学技术和社会经济的发展，2+1维测绘技术已经无法满足当前的测绘需要。第一，2+1维建立起的三维地***与人们的生活环境不符，2+1维地***主要是从空中进行俯瞰，不符合人们从地面上看到的三维景象，如：房屋的室内情况；第二，人们所进行的各种复杂工程活动对三维测绘技术提出了更高的要求，近几年出现的新三维技术显示出了更好的作用，如：三维激光扫描仪。
二、几种三维测绘技术
（一）电子经纬仪
电子经纬仪出现于19世纪80年代，它能够自动显示、记录和传输数据，。它的出现标志着工程测量中的测角工作前进了一大步。电子经纬仪和光学经纬仪相比，光学经纬仪应用了光电技术，数字显示，输出端口可以直接输出测量结果。
（二）全站仪
全站仪是一个比较标准的三维测量仪器，能够同时测量距离和角度，全站仪有以下几个特点：第一，自动显示和计算数据；第二，多种数据记录和存储方式；第三，自动补偿水平角和垂直角；第四，气象改正和仪器常数改正；第五，激光对点器；第六，应用程序丰富，如：导线测量、悬高测量、后方交会等；第七，无合作目标测距。但是，在2+1维测量中，基准面是水准面，测量结果会受到大地水准面精度的影响。
（三）近景摄影测量
近景摄影测量仪器主要有量测摄影机、半量测摄影机、格网量测摄影机等，摄像的仪器有电视摄像机、CCD相机等。它具有以下几个特点，第一，瞬间获取大量信息；第二，适用于恶劣环境下的测量；第三，适用于运动状态下的测量。
（四）三维激光扫描仪
三维激光扫描仪是一种新型的三维测量仪器，它的工作是根据激光测距原理，利用高速激光发射器瞬间测得目标的三维坐标值。它具有以下几个特点，第一，高速扫描；第二，便于携带，简单易用；第三，测量距离长，数据准确；第四，扫描控制选项多样；第五，激光扫描仪不受大地水准面的精度制约。
三、三维测绘技术的发展前景
在21世纪，工程测量不再是简单的提供地***服务，而主要是为工程测量提供地理信息服务，即进入了信息化测绘发展阶段。信息化测绘是指依托网络技术，利用信息技术和空间技术，为社会发展提供地理信息服务的现代三维测绘技术。它具有实时获取和自动处理数据、网络化的信息服务以及信息应用社会化等特点。可以说，现代测绘技术正朝着数字化和高科技的方向发展，目前，三维测绘技术的代表是“3S”技术。“3S”技术就是指GPS、GIS和RS。
在矿山测量中，“3S”技术更是得到了充分的应用。GPS技术主要是提供目标的空间位置，便于矿山寻找者更好的定位矿山位置。在矿区地面控制测量中，在新的矿区建立新的控制网；对已有的控制网进行改善和检核；对旧的控制网进行加密。GIS技术主要是便于建立一个多源数据找矿模型，建立矿山管理信息系统，综合管理矿山的设计、开采、沉降监测、矿区土地复垦以及环境评估等，对多种来源的时空数据进行综合处理、动态管理和集成管理。RS技术主要是进行矿区地形***测绘工作，开展土地资源调查、矿区生态环境和地质灾害调查，快速提供矿区信息。
“3S”技术是当前国内外工程测量技术发展的重要趋势，在应用过程中，GPS主要是确定目标的空间位置，RS主要是快速提供目标信息，GIS主要是对多种数据进行集成处理。三种技术在功能上相互补充，只有建立一个统一的平台，让他们充分发挥优势，才能实现工程测量的精准性。
结语
随着三维测绘技术的不断发展和成熟，“数字矿山”的提出和建设不是一个空想，而是一个切切实实的目标。依托先进的网络技术，“数字矿山”的建设需要较长时间的建设和完善。并且随着三维技术在工程测量中的应用，工程测量的进步会越来越大，将不断实现工程测量的数字化、自动化和信息化。但是，工程测量涉及的领域非常广泛，在发展中还会不断出现新的问题，涉及新的领域，因此，需要不断加强对工程测量技术的研究，努力实现工程测量的技术的进步。
参考文献
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